論文の概要: High-optical-depth, sub-Doppler-width absorption lines at telecom wavelengths in hot, optically driven rubidium vapor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.09003v1
- Date: Mon, 09 Mar 2026 22:47:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-11 15:25:23.873038
- Title: High-optical-depth, sub-Doppler-width absorption lines at telecom wavelengths in hot, optically driven rubidium vapor
- Title（参考訳）: 高温・光駆動ルビジウム蒸気中のテレコム波長における光深度サブドップラー幅吸収線
- Authors: Inna Kviatkovsky, Lucas Pache, Viola-Antonella Zeilberger, Philipp Schneeweiss, Jürgen Volz, Arno Rauschenbeutel, Leonid Yatsenko,
- Abstract要約: 780nmの波長でD2線との強い制御場共鳴によって下方遷移が駆動される8,7$Rbの熱蒸気について検討した。
共振光深さ約4、広帯域幅約17MHzの吸収特性を観測した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Doppler broadening presents a major limitation for high-resolution spectroscopy and nonlinear optics in room-temperature atomic vapors. Here, we demonstrate the suppression of Doppler broadening accompanied by pronounced absorption on the upper transition of a three-level ladder system, achieved by dressing the intermediate state with a strong control field. As a concrete realization, we study a hot vapor of $^{87}$Rb where the lower transition is driven by a strong control field resonant with the D2 line at a wavelength of 780 nm, while a weak counter-propagating probe field at the telecom C-band wavelength of 1529 nm ($5P_{(3/2)}\leftrightarrow 4D_{(5/2)}$) interrogates the dressed states. We observe absorption features with a resonant optical depth of approximately 4 and a full width at half maximum of about 17 MHz. Remarkably, this corresponds to an order-of-magnitude reduction relative to the Doppler width, while the optical depth on the upper transition of the ladder scheme exceeds that of the Doppler-broadened lower transition. The measured spectra are in good agreement with theoretical modeling. Combining high optical density with sub-Doppler-width absorption lines typically requires laser-cooled atoms, while our approach profits from the experimental simplicity of a hot-vapor platform.
- Abstract（参考訳）: ドップラー拡大は、室温原子蒸気中の高分解能分光と非線形光学の大きな限界を示す。
ここでは, ドップラー拡張の抑制と, 強い制御磁場で中間状態に着飾ることによって達成される3レベルラダーシステムの上層遷移への顕著な吸収について示す。
具体的な実現法として,低域遷移は780nmの波長でD2線との強い制御場共鳴によって駆動され,弱い逆伝搬プローブ場は1529nm(5P_{(3/2)}\leftrightarrow 4D_{(5/2)}$)で、その状態は疑問視される。
共振光深さ約4、広帯域幅約17MHzの吸収特性を観測した。
顕著なことに、これはドップラー幅に対するオーダー・オブ・マグニチュードの減少に対応し、ラダースキームの上方遷移の光深度はドップラー拡散下方遷移の光深度を超える。
測定されたスペクトルは理論モデリングとよく一致している。
高光学密度とサブドップラー幅吸収線を組み合わせるには、一般的にレーザー冷却原子を必要とするが、我々のアプローチは熱蒸気プラットフォームの実験的な単純さから利益を得る。
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